ออกแบบและสร้างลำโพงบลูทูธแบบพกพาของคุณเอง CUM POWER BANK: 15 ขั้นตอน (พร้อมรูปภาพ)

2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-30 13:03

โครงการฟิวชั่น 360 »

สวัสดีทุกคน ดังนั้นนี่คือคำแนะนำสำหรับผู้ที่ชอบฟังเพลงและรอคอยที่จะออกแบบและสร้างลำโพง Bluetooth แบบพกพาของตนเอง นี่คือลำโพงที่สร้างง่ายซึ่งให้เสียงที่น่าทึ่ง ดูสวยงาม และมีขนาดเล็กพอที่จะพกพาติดกระเป๋าไปได้ทุกที่ สามารถใช้เป็นพาวเวอร์แบงค์ได้เช่นกัน ดังนั้นคุณจึงไม่ต้องกังวลกับการชาร์จโทรศัพท์ในขณะเดินทาง ฉันรู้สึกว่าลำโพงทรงกระบอกให้เสียงที่ดีกว่าลำโพงทรงลูกบาศก์ คราวนี้ฉันจึงตัดสินใจลองใช้การออกแบบนี้ ลำโพงมาพร้อมกับเทคโนโลยีลำโพงล่าสุด เช่น ไดรเวอร์ฟูลเรนจ์นีโอไดเมียม พาสซีฟเรดิเอเตอร์ และแอมพลิฟายเออร์สเตอริโอคลาส D

ข้อมูลจำเพาะของลำโพง:-

• กำลังไฟ 12 วัตต์
• ความยาว: 160mm, เส้นผ่านศูนย์กลาง: 75mm
• แบตเตอรี่แบบชาร์จใหม่ได้ 5200 mAh เล่นได้นาน 6-8 ชั่วโมง
• ไดรเวอร์ฟูลเรนจ์นีโอไดเมียม 1.75 นิ้ว
• พาสซีฟเรดิเอเตอร์คู่แบบเห็นหน้าเพื่อเสียงเบสสูงสุดและการสั่นสะเทือนน้อยที่สุด
• ความจุของพาวเวอร์แบงค์ 5200 มิลลิแอมป์
• ไฟ LED แสดงสถานะแบตเตอรี่

ขั้นตอนที่ 1: CAD ใน Autodesk Fusion 360

FUSION 360 เป็นหนึ่งในแพลตฟอร์มที่น่าทึ่งซึ่งช่วยให้คุณแปลงแนวคิดการออกแบบเหล่านั้นในหัวของคุณให้กลายเป็นความจริง ช่วยในการแสดงความคิดของคุณเกี่ยวกับบางสิ่งบางอย่างกับผู้อื่นได้จริงๆ มันง่ายมากที่จะเรียนรู้และใช้งาน การประกอบส่วนประกอบสามารถทำได้ง่ายและช่วยในการตรวจสอบการออกแบบของคุณโดยการตรวจสอบการชนกันและปัญหาอื่นๆ

ไม่เหมือนกับซอฟต์แวร์ cad อื่นๆ สิ่งหนึ่งที่เจ๋งเกี่ยวกับ fusion 360 คือช่วยให้สามารถออกแบบส่วนประกอบหลายชิ้นบนหน้าจอเดียวกันโดยอ้างอิงถึงส่วนประกอบอื่นๆ ได้ กล่าวคือ โมเดลสามารถออกแบบในลักษณะประกอบได้ Fusion 360 ยังช่วยให้เราเลือกรูปลักษณ์และวัสดุของส่วนประกอบเพื่อให้การออกแบบขั้นสุดท้ายของคุณดูเหมือนของจริง Fusion 360 ยังช่วยให้เราแปลงและบันทึกส่วนประกอบที่ออกแบบได้โดยตรงในรูปแบบ STL ซึ่งทำให้การพิมพ์ 3 มิติในขั้นต่อไปง่ายขึ้น

สำหรับโครงการนี้ อันดับแรก ฉันทำการวัดส่วนประกอบแต่ละชิ้นโดยใช้เวอร์เนียคาลิปเปอร์ โดยใช้ขนาดเหล่านี้ร่วมกับขนาดปริมาตรอากาศทรงกระบอกของลำโพงประเภทเดียวกันที่มีจำหน่ายในท้องตลาด ฉันกำหนดความยาวและเส้นผ่านศูนย์กลางที่เหมาะสมที่สุดเพื่อประสิทธิภาพที่ดีที่สุด เพื่อประสิทธิภาพสูงสุด ห้องลำโพงจะต้องได้รับการป้องกันอากาศเข้าตลอดอายุการใช้งานของลำโพง ดังนั้นฉันจึงออกแบบห้องสองห้องแยกกันสำหรับส่วนประกอบที่เปลี่ยนได้ในอนาคต เช่น แบตเตอรี่และโมดูลการชาร์จ ซึ่งสามารถเข้าถึงได้ง่ายจากภายนอกโดยไม่ต้องเข้าไปในห้องลำโพงหลัก

ขั้นตอนที่ 2: ส่วนประกอบและเครื่องมือ

ส่วนประกอบ:

1. 1.75 นิ้ว 8 โอห์ม 7W ลำโพง X 2 (AliExpress)
2. 62mm passive หม้อน้ำ X 2 (AliExpress)
3. เครื่องรับสเตอริโอ 6W + 6W เครื่องขยายเสียง Bluetooth X 1 (AliExpress)
4. 1วินาที18650คณะกรรมการป้องกันX 1 (AliExpress)
5. 2600 mAh 18650 แบตเตอรี่แบบชาร์จไฟ X 2 (AliExpress)
6. โมดูลเพิ่ม USB X 1 (AliExpress)
7. ปุ่มกด LED กันน้ำ 12 มม. X 1 (AliExpress)
8. แผ่นสัมผัสแบตเตอรี่และสปริง X 2 (AliExpress)
9. แรปไวนิลลายไม้ (AliExpress)
10. แรปไวนิลคาร์บอนไฟเบอร์ (AliExpress)
11. BC547 ทรานซิสเตอร์ X 1
12. ตัวต้านทาน 1K X 1
13. 16-25 โวลต์ ตัวเก็บประจุ 1000 ยูเอฟ X 2
14. น็อตและสลักเกลียว M3

เครื่องมือ:

• เครื่องพิมพ์ 3 มิติ
• ชุดกุญแจอัลเลน
• หัวแร้ง
• ใบมีดโกน
• กรรไกร
• ไขควง
• กาวจากยาง (fevi บอนด์)
• เทปกาวสองหน้าแบบโฟม
• กาวร้อน
• คีม

ขั้นตอนที่ 3: ส่วนประกอบที่พิมพ์ 3 มิติและไฟล์ STL

ชิ้นส่วนทั้งหมดพิมพ์โดยใช้ PLA สีดำพร้อมเติม 100% เพื่อความทนทานสูงสุด ตัวเครื่องทรงกระบอกและฝาปิดด้านข้างควรพิมพ์ในแนวตั้งเพื่อให้ได้ผิวสีและความแข็งแรงที่ดีที่สุด ความสูงของชั้นถูกกำหนดไว้สำหรับการตกแต่งที่ดีที่สุดเพื่อให้แผ่นไวนิลติดง่าย ต้องพิมพ์เฉพาะส่วนหลักที่มีส่วนรองรับเท่านั้น

เครื่องพิมพ์ 3 มิติ: Tevo Tarantula

วัสดุ: PLA, BLACK

อุณหภูมิ: 212 C

ความสูงของชั้น: 0.1mm

เติม: 100%

ขั้นตอนที่ 4: การเตรียมวงจร

บอร์ดเครื่องขยายเสียงจีนส่วนใหญ่ได้รับการออกแบบมาเพื่อให้ราคาถูกลงและเล็กลง มีเคล็ดลับง่ายๆ บางประการในการปรับปรุงคุณภาพประสิทธิภาพ

สิ่งแรกที่ฉันสังเกตเห็นเกี่ยวกับบอร์ดนี้คือแม้ว่าจะมีพอร์ตแบตเตอรี่และพอร์ต micro USB ตัวเมียสำหรับชาร์จแบตเตอรี่ แต่บอร์ดก็ไม่มีส่วนประกอบ IC สำหรับการชาร์จแบตเตอรี่เกินและป้องกันการคายประจุ ดังนั้นฉันจึงแนบ 1s BMS แยกต่างหากระหว่างขั้วแบตเตอรี่ของบอร์ดและแบตเตอรี่ตามที่เห็นในแผนภาพวงจรและรูปภาพ สิ่งนี้ทำให้มั่นใจได้ว่าแบตเตอรี่จะปลอดภัยอยู่เสมอ

สิ่งที่สองที่ฉันสังเกตเห็นคือการหยุดชะงักเล็กน้อยเมื่อระดับเสียงสูงสุด สิ่งนี้เกิดขึ้นเนื่องจากตัวเก็บประจุขนาดเล็กที่ต่อขนานกับอินพุตพลังงานของไอซีแอมพลิฟายเออร์แต่ละตัวไม่สามารถเก็บประจุได้เพียงพอในการจ่ายไฟให้กับแอมพลิฟายเออร์ในระดับเสียงสูง ปัญหานี้แก้ไขได้โดยใช้ตัวเก็บประจุขนาดใหญ่สองตัวขนานกับตัวเก็บประจุตัวเก่า

เมื่อดำเนินการเสร็จแล้ว ลวดสองเส้นที่มีความยาวเพียงพอจะถูกบัดกรีเข้ากับขั้วต่อเอาท์พุตของลำโพงของบอร์ด

ขั้นตอนที่ 5: การซิงโครไนซ์ไฟ LED ในตัวพร้อมไฟวงแหวนของปุ่มเพาเวอร์

บอร์ดเครื่องขยายเสียงมีไฟ LED SMD ในตัวขนาดเล็กที่สว่างขึ้นและกะพริบตามสถานะการเชื่อมต่อ Bluetooth และเสียงเพลง แต่ปัญหาคือ ไฟ LED นี้จะมองไม่เห็นจากภายนอกเมื่อบอร์ดเครื่องขยายเสียงได้รับการแก้ไขภายในลำโพงแล้ว

ดังนั้น LED นี้จึงต้องซิงค์กับไฟวงแหวนรอบปุ่มเปิดปิด สัญญาณแรงดันไฟฟ้าที่ใช้จ่ายไฟให้ SMD ไม่สามารถจ่ายไฟให้กับไฟวงแหวนได้โดยตรง เนื่องจากไฟวงแหวนต้องการพลังงานมากกว่า ดังนั้นสัญญาณแรงดันไฟฟ้านี้จึงถูกใช้เพื่อกระตุ้นหรือเปลี่ยนทรานซิสเตอร์ซึ่งจะเปิดไฟวงแหวนโดยใช้พลังงานโดยตรงจากแบตเตอรี่

1. การเชื่อมต่อสายไฟสำหรับการทำเช่นนี้แสดงในแผนภาพวงจรในขั้นตอนก่อนหน้า
2. เชื่อมต่อตัวต้านทาน 1K กับพิน D1 ของชิปบลูทูธ
3. เชื่อมต่อปลายอีกด้านของตัวต้านทานเข้ากับฐานของทรานซิสเตอร์ BC547
4. เชื่อมต่อตัวส่งสัญญาณของทรานซิสเตอร์กับกราวด์
5. เชื่อมต่อตัวเก็บประจุของทรานซิสเตอร์กับขั้วลบของไฟวงแหวน
6. ต่อขั้วบวกของไฟวงแหวนเข้ากับขั้วบวกของแบตเตอรี่

ขั้นตอนที่ 6:

1. สายไฟจะถูกดึงออกมาทางรูที่จัดไว้ให้ในห้องซึ่งต้องวางแผงพาวเวอร์แบงค์ไว้
2. สายไฟเหล่านี้ได้รับการบัดกรีอย่างระมัดระวังกับโมดูลพาวเวอร์แบงค์ตามขั้วที่ถูกต้อง จากนั้นจึงเทกาวรอบๆ รูที่สายไฟเข้ามาเพื่อป้องกันการรั่วไหลของอากาศ
3. ติดเทปกาวสองหน้าบนโมดูลพาวเวอร์แบงค์และติดไว้ในห้องตามที่เห็นในภาพ
4. ติดกาวบนบอร์ดเครื่องขยายเสียงและติดอยู่ในตัวลำโพงดังที่เห็นในภาพ

ขั้นตอนที่ 7: เอกสารแนบลำโพง

ดังที่ได้กล่าวไว้ก่อนหน้านี้ เป็นสิ่งสำคัญมากที่ห้องลำโพงจะต้องปิดสนิทเพื่อการทำงานที่เหมาะสมของ passive radiators ดังนั้นจึงใช้เทปกาวสองหน้าแบบโฟมชิ้นหนึ่งเป็นแหวนรองแบบนุ่มเพื่อป้องกันการรั่วซึมเมื่อขันน็อตให้แน่น ติดตั้งลำโพงโดยใช้สลักเกลียวและน็อต M3 ขนาด 30 มม.

เทปโฟมส่วนเกินถูกตัดออกโดยใช้ใบมีดโกนเพื่อให้ดูเรียบร้อย

ขั้นตอนที่ 8:

1. จุดบัดกรีของแผ่นแบตเตอรีและสปริงจะถูกเสียบเข้าไปในช่องเสียบที่ปลายแต่ละด้านของช่องใส่แบตเตอรี่ก่อน
2. เพลทจะอยู่ที่ขั้วบวกและสปริงที่ขั้วลบของแบตเตอรี่
3. เพลทและสปริงติดกาวที่ห้องดังที่เห็นในภาพ
4. สายไฟถูกบัดกรีไปยังจุดบัดกรีที่เสียบไว้ก่อนหน้านี้
5. ใช้กาวเพื่อทำให้ห้องรั่วซึมที่ส่วนแทรก

ขั้นตอนที่ 9: ใช้ไวนิลกับร่างกาย

1. แถบไวนิลที่กว้างกว่าตัวลำโพงเล็กน้อยและยาวกว่าเส้นรอบวงของลำโพงถูกตัดออก
2. ไวนิลถูกนำไปใช้อย่างระมัดระวังเพื่อให้แน่ใจว่าร่างกายได้รับการคุ้มครองอย่างเหมาะสม
3. ไวนิลพิเศษรอบๆ ช่องเปิดและพอร์ตของห้องจะถูกตัดออกโดยใช้ใบมีดโกน
4. อุ่นไวนิลรอบรูปุ่มเปิดปิดเพื่อให้โค้งงอได้เรียบร้อย

ขั้นตอนที่ 10: ใช้ไวนิลกับตัวพิมพ์ใหญ่

1. ฝาครอบด้านข้างขัดด้วยกระดาษทรายละเอียดเพื่อให้พื้นผิวทั้งหมดเรียบสำหรับการติดสติกเกอร์
2. ไวนิลคาร์บอนไฟเบอร์เป็นแอปเปิ้ลบนใบหน้าและเส้นรอบวงของฝาปิด
3. ไวนิลส่วนเกินจากด้านข้างถูกตัดออกด้วยกรรไกร และรูวงกลมถูกตัดออกอย่างเรียบร้อยโดยใช้มีดโกนตามเส้นรอบวงของช่องเปิด

ขั้นตอนที่ 11:

1. กาวที่ใช้ยางถูกนำไปใช้กับทั้งพาสซีฟเรดิเอเตอร์และที่ปิดปลายตามเส้นรอบวง
2. รอ 5 นาทีเพื่อให้กาวแห้งเล็กน้อย
3. กดแผงระบายความร้อนแบบพาสซีฟที่ส่วนปลายโดยใช้น้ำหนักเบาจนกว่ากาวจะแห้ง

ขั้นตอนที่ 12: การแนบปุ่มเพาเวอร์

1. สายไฟสี่เส้น (led +, led-, แบตเตอรี่ -, เครื่องขยายเสียง -) ถูกดึงผ่านน็อตปุ่ม
2. จากนั้นดึงสายไฟทั้งสี่ออกมาทางช่องเปิดของปุ่มบนตัวลำโพง
3. สายไฟถูกบัดกรีเข้ากับสวิตช์ที่ขั้วที่มีเครื่องหมายถูกต้อง
4. สวิตช์ยึดกับตัวเครื่องโดยใช้น็อตโดยใช้คีม

ขั้นตอนที่ 13: การปิดห้องแบตเตอรี่

1. ใส่แบตเตอรี่ที่ชาร์จจนเต็มสองก้อนลงในช่องใส่แบตเตอรี่
2. ใช้กาวร้อนเล็กน้อยเพื่อให้แน่ใจว่าแบตเตอรี่อยู่กับที่
3. ฝาปิดแบตเตอรี่ปิดและขันให้แน่นโดยใช้สลักเกลียว M3 สองตัวโดยใช้กุญแจอัลเลน

ขั้นตอนที่ 14: ติดฝาด้านข้างและตะแกรง

1. กาวที่ใช้ยางจะติดที่เส้นรอบวงของปลายตัวลำโพงและด้านในฝาปิด
2. รอ 5 นาทีเพื่อให้กาวแห้งเล็กน้อย
3. ฝาปิดท้ายถูกกดลงที่ด้านใดด้านหนึ่งของตัวลำโพงและเก็บไว้ใต้โหลดจนกว่ากาวจะแห้ง
4. ในทำนองเดียวกัน ตะแกรงลำโพงก็ติดกาวที่ตัวลำโพงด้วย

ขั้นตอนที่ 15:

และเมื่อคุณมีแล้ว ลำโพงที่สร้างขึ้นก็เสร็จสมบูรณ์ หากเพื่อนๆ คนไหนมีข้อสงสัยหรือข้อซักถาม อย่าลังเลที่จะพูดถึงในความคิดเห็น ฉันจะตอบทุกคำถามอย่างแน่นอน

ขอขอบคุณ

รองชนะเลิศในการแข่งขัน Audio Challenge 2020